利用多孔硅酮打造出能呼吸的可穿戴生物传感器

可以戴在皮肤上的生物传感器有望带来一些令人兴奋的可能性，因为它有可能以一种非侵入性的方式监测佩戴者的日常健康乃至血糖或压力水平。来自宾汉姆顿大学的科学家们取得了一项突破性进展，他们使生物传感器佩戴起来更舒适并产生更加清晰的信号，另外，它还采用了一种新型多孔硅酮，这种硅酮可以蒸发汗液。

据悉，研究人员使用了聚二甲基硅氧烷（PDMS）的硅酮作为一种有机硅材料，这种材料因其生物相容性和柔韧性，在生物传感器的开发中得到了广泛应用。然而，这种固体无孔材料不能解决透气性问题。

论文作者Matthew Brown表示：“在运动监控中，如果在你的皮肤上戴一个装置，汗水就会在该装置下积聚。而这可能会引发炎症，并且在持续监测应用中也会导致误差。”

Brown和他的同事们通过静电纺丝技术制造出多孔PDMS，在这种技术中，液体首先通过电场将其分解成微小的纤维。这种制造方法导致了一种新材料的诞生，这种材料的性能与人类表皮的胶原蛋白和弹性纤维类似，同时还提供了使其能够黏附于皮肤的粘合特性。

研究小组通过一系列实验测试了多孔PDMS的性能，并证实了其在运动过程中可以让汗液蒸发并始终保持高分辨率信号。与之一起测试的无孔PDMS则无法做到让汗液蒸发，由此产生的信号分辨率自然更低。

除了汗液以外，多孔材料还允许小分子和气体通过。根据研究小组的说法，这意味着它可以跟人体组织结合，从而开辟一系列可能性，包括伤口愈合、氧气和二氧化碳监测，甚至是植入人体细胞的可植入设备。

相关研究报告已发表在《Advanced Materials Technology》上。